Знание-сила 2006 № 12 (954)

От этих мирозданий никуда не деться — как от песчинок под ногами. Одни рождаются из стабильных квантовых флуктуаций. Другие — из квантового вакуума. Третьи - благодаря петле времени — сами порождают себя. Четвертые... Что ни теория в современной физике, то прямо-таки прикладное орудие престидижитатора, готового одним движением руки, демонстрируя верный научный фокус, вытащить "за ушки" из формул новую, боязливо трепешушую вселенную.

Вот и, согласно популярной у физиков теории струн (см. "3-С", №3/2003), число вселенных тоже чуть ли не бесконечно велико. По мнению Леонарда Зускинда из Стэнфордского университета, эта Цифра лежит в пределах от 10 100до 10 1500степени — все эти миры родились во время космической инфляции. Они напоминают пену брызг, что разлетелась от прыснувшего под большим напором потока воды.

В теории струн априори предполагается, что мироздание насчитывает десяток размерностей. Так что некоторые из загадочных, недостижимых миров таятся от нас в считанных долях миллиметра — они свернуты в других размерностях пространства. Эти размерности, возможно, повлияли даже на видимый нами мир. Что если сила гравитации так слаба потому, что рассеивается в дополнительных размерностях? Мы сами вряд ли можем заглянуть туда. Вся надежда ученых на Большой адронный коллайдер, который будет введен в строй в 2007 году в Европейском центре ядерных исследований (CERN) в Женеве. Возможно, нам удастся все-таки заметить следы определенных частиц, которые скрываются в этих дополнительных размерностях.

Согласно другой разновидности космологии струн, существует вселенная, которая параллельна нашей в геометрическом смысле этого слова. Вот как это выглядит. Есть пятимерное пространство-время, которое ограничено двумя четырехмерными вселенными — подобно тому, как объем куба, например, ограничен плоскими поверхностями. Эта структура обладает определенной динамикой: обе четырехмерные вселенные то сходятся, то расходятся, то соударяются, словно кто-то незримый хлопает в них как в ладоши. Их столкновение — это очередной Большой Взрыв.

Итак, когда ученые говорят о других вселенных или Мультивселенной, они чаще всего говорят о самых разных предметах: об отдаленных областях мироздания, между которыми пролегли "сверхсветовые" — инфляционные — пропасти, о череде миров, что еще отпочкуются от нашей Вселенной, о гранях N-мерного мироздания, одну из которых образует знакомый нам космос.

Компьютерная модель космической инфляции, созданная по расчетам Андрея Линде. Холмы соответствуют отдельным вселенным, горные вершины — инфляционным областям

Критики считают М-гипотезу спекулятивной, экстравагантной. Ее нельзя по-настоящему ни обосновать, ни доказать. Другие вселенные недоступны для наблюдения; мы не можем их увидеть воочию, как не видим день вчерашний или завтрашний. Так можно ли, опираясь на известные нам физические законы или факты, описать то, что лежит за горизонтом мироздания? Было бы самонадеянно утверждать, что "луны нет, пока ее никто не видит" — что других миров нет, раз их не увидать. Стоит ли отвергать эту "умозрительную фантазию", если любая попытка описать то, что лежит за пределами нашего мира, по-своему фантастична? Нам приходится иметь дело лишь с теоретическим основанием, на котором не возвести ничего, имеющего практическую ценность. Что же до экстравагантности, то квантовая теория, на взгляд стороннего наблюдателя, не менее фантастична, чем разговор о нескончаемом множестве миров.

Постепенно в физике утвердился принцип: "Все, что не запрещено, неизбежно сбудется". В таком случае право следующего хода передается оппонентам. Это им надлежит доказывать невозможность той или иной гипотезы, а дело энтузиастов — их предлагать. Так что доля критиков убеждать, что ни одна из 10 15Состепени (и даже больше!) вселенных не имеет права на существование ни на одном парсеке n-мерности. И если бы они справились с доказательством, это было бы весьма странно. "Если бы существовала всего одна наша Вселенная, — пишет британский космолог Деннис Уильям Скьяма, — то трудно было бы объяснить, почему нет места множеству других вселенных, в то время как одна эта все же имеется в наличии".

С воцарением идеи "множественности вселенных" коперникианекая революция, начавшаяся пять веков назад, подходит к своему логическому завершению. "Сперва люди верили, что Земля находится в центре Вселенной, — пишет Александр Виленкин. — Потом стало ясно, что Земля занимает примерно то же самое место, что и другие планеты. Трудно было смириться с тем, что мы не уникальны".

В начале Земля была изгнана из центра мироздания, затем наша Галактика оказалась одним из небольших островков в космосе, а теперь и космос размножился, как песчинка в бесконечной анфиладе зеркал. Горизонты мироздания расширились — во все стороны, во все измерения! Бесконечность стала естественной реальностью в физике, непреложным свойством мира.

Итак, где-то вдали, "уже за шеломянемъ еси", скрываются другие вселенные. Но можно ли добраться до них? Пожалуй, в научной фантастике пришла пора сменить "машины времени". которые уже успели вдоволь полетать по мирам Прошлого и Будущего, на "машины пространства", которые помчатся сквозь наши звездные миры в неведомую даль запредельной геометрии. А что думают об этом ученые?

В минувшем году Американский институт аэронавтики и астронавтики удостоил награды в категории "полет будущего" австрийского физика Вальтера Дрешера и его немецкого коллегу Йохима Хойзера. Если предложенные ими идеи верны, то до Луны можно добраться за несколько минут, до Марса — за два с половиной часа, ну а 80 дней хватит не только, чтобы обогнуть нашу планету, но и перенестись к звезде, лежащей в десятке световых лет от нас. Подобного рода предложения просто не могут не появляться — иначе космонавтика зайдет в тупик. Другого выбора нет: либо мы полетим когда-нибудь к звездам, либо космические плавания — дело совершенно глупое и бессмысленное, как, например, попытка обойти земной шар, прыгая на одной ноге.

На чем же основана идея Дрешера и Хойзера? Полвека назад немецкий ученый Буркхард Хайм попробовал примирить две важнейшие теории современной физики: квантовую механику и общую теорию относительности.

В свое время Эйнштейн показал, что пространство в окрестности планет или звезд сильно искривлено, а время течет медленнее, чем вдали от них. Это трудно проверить, но легко пояснить с помощью метафор. Пространство можно уподобить туго натянутому полотнищу из резины. Если на это полотно бросить металлический шар, оно провиснет. Вокруг шара образуется впадинка. Куда бы шар ни катился, эта впадинка перемещается вместе с ним. Итак, космос — это огромное резиновое полотно, а небесные тела — это россыпь металлических шариков, монотонно кружащих по нему. Чем массивнее шарик, тем глубже впадина под ним. Этот пример помогает объяснить любые гравитационные феномены. Гравитация, говорил Эйнштейн, это пространственная геометрия, видимое искажение пространства-времени.